短期連作對馬鈴薯苗期植株形態及生理指標的影響

盧琴 馬達靈

摘要 設置馬鈴薯輪作、1年連作、2年連作3個處理，在幼苗期、塊莖形成期分別進行形態指標調查和葉片中部生理指標測定。結果表明，不同種植方式馬鈴薯的形態指標、生理指標有顯著差異。輪作馬鈴薯的株高、株幅、葉面積、葉綠素含量均明顯高于2年連作；但與1年連作馬鈴薯之間葉綠素含量無明顯差異。

關鍵詞 馬鈴薯；連作；形態指標；生理指標

中圖分類號 S532 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）03-0084-02

馬鈴薯連作會引起產量降低、品質下降[1]。前人研究表明，隨著馬鈴薯連作年限的延長，馬鈴薯莖的高度降低、單株主莖減少、葉面積減小[2-4]。連作馬鈴薯的葉綠素含量、過氧化物酶含量等隨馬鈴薯連作年限的延長均呈現下降趨勢[5]。本研究從馬鈴薯苗期形態特征和生理指標的角度出發，探明1年、2年短期連作是否影響馬鈴薯正常的生長發育，以期為解決馬鈴薯合理種植提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為馬鈴薯脫毒種薯費烏瑞它。

1.2 試驗設計

試驗共設3個處理，分別為輪作、1年連作、2年連作。3次重復。分別將3種土壤裝入16 cm×16 cm的盆中，占盆體積的4/5。每穴施用馬鈴薯專用肥（16-12-22）5 g；整薯播種，每盆1穴，種肥分離。

1.3 指標測定方法

1.3.1 形態指標。出苗后30 d（幼苗期）、出苗后45 d（塊莖形成初期）測量株高、株幅、葉面積。株高用直尺測量馬鈴薯從土壤表面出來的底部至植株的最高部；株幅用直尺測量馬鈴薯植株葉片展開兩端距離最寬處；葉面積的測量采用比重法[5]。

1.3.2 生理指標。出苗后15 d，每組處理選擇3株，測定葉綠素、丙二醛（MDA）、脯氨酸的含量。葉綠素含量采用95%乙醇比色法、丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法、脯氨酸含量采用磺基水楊酸比色法測定。

1.4 數據分析

采用Excel 2010軟件和SPSS 17.0軟件對數據進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 對馬鈴薯形態指標的影響

2.1.1 對馬鈴薯株高的影響。由圖1可知，幼苗期輪作與1年連作的株高并無顯著差異，但與2年連作的株高有顯著差異，輪作種植的馬鈴薯株高最高（16 cm），2年連作的株高最低（10 cm）；在塊莖形成期時，輪作、1年連作與2年連作的株高都具有顯著差異，輪作種植的馬鈴薯株高最高（19 cm），1年連作種植的馬鈴薯株高居中（14 cm），2年連作種植的馬鈴薯株高最低（11 cm）。

2.1.2 對馬鈴薯株幅的影響。由圖2可知，幼苗期及塊莖形成期，輪作、1年連作與2年連作的株幅均有顯著差異，連作種植的馬鈴薯株幅最大（幼苗期24 cm，塊莖形成期29 cm），2年連作的株幅最小（幼苗期14 cm，塊莖形成期16 cm）。

2.1.3 對馬鈴薯葉面積的影響。由圖3可知，幼苗期1年連作與輪作的葉面積并沒有差異，與2年連作有顯著差異，2年連作種植的馬鈴薯葉面積低（188 cm2）；在塊莖形成期，輪作、1年連作與2年連作的株幅都具有顯著差異，輪作種植的馬鈴薯葉面積為625 cm2，1年連作葉面積為422 cm2，2年連作葉面積為325 cm2（最低）。

2.2 對馬鈴薯生理指標的影響

由表1可知，幼苗期輪作與1年連作馬鈴薯生理指標無顯著差異；與2年連作馬鈴薯脯氨酸含量、丙二醛含量、葉綠素含量均有顯著差異。輪作的脯氨酸含量為87.77 μg/g，2年連作的脯氨酸含量平均值為62.45 μg/g；輪作的丙二醛含量的平均值為0.79 μg/g，2年連作的丙二醛含量平均值為0.40 μg/g；輪作的葉綠素含量的平均值為41.13 mg/g，2年連作的葉綠素含量的平均值為38.6 mg/g。

由表2可知，塊莖形成期輪作與1年連作馬鈴薯丙二醛含量有差異；與2年連作的脯氨酸含量、丙二醛含量、葉綠素含量均有差異。輪作馬鈴薯脯氨酸含量的平均值為28.10 μg/g，2年連作的脯氨酸含量的平均值為66.16 μg/g；輪作丙二醛含量低于2年連作的丙二醛含量；輪作的葉綠素含量的平均值為50.07 mg/g，2年連作的葉綠素含量的平均值為43.07 mg/g。

3 結論與討論

該試驗結果表明，輪作馬鈴薯的形態指標、生理指標均明顯優于2年連作馬鈴薯，這一結果與前人的研究結果相類似[5-6]。輪作馬鈴薯的葉綠素含量與1年連作馬鈴薯無明顯差異，這可能由于短期連作對該指標的影響不明顯；也可能在苗期未表現。馬鈴薯2年連作后植株變矮、葉片變小；脯氨酸含量、丙二醛含量顯著增加，葉綠素含量減少；1年連作有部分性狀變差。由此表明，1年連作對馬鈴薯苗期生長影響可能不太明顯，但2年連作會顯著抑制馬鈴薯的正常發育[6]。

4 參考文獻

[1] 回振龍.馬鈴薯連作障礙生理機制及其調控的研究[D].蘭州：甘肅農業大學，2013.

[2] 沈寶云，劉星，王蒂，等.甘肅省中部沿黃灌區連作對馬鈴薯植株生理生態特性的影響[J].中國生態農業學報，2013，16（8）：689-699.

[3] 張慶霞，宋乃平，王磊，等.寧南山區馬鈴薯連作田土壤水分變化規律及其對產量的影響[J].水土保持通報，2010，12（5）：81-85.

[4] 回振龍，王蒂，李宗國，等.外源水楊酸對連作馬鈴薯生長發育及抗性生理的影響[J].干旱地區農業研究，2014，24（15）：1-8.

[5] 趙春燕.馬鈴薯連作障礙機理的探討[D].蘭州：甘肅農業大學，2010.

[6] 沈寶云.甘肅黃河灌區馬鈴薯不同品種對連作逆境的響應機理研究[D].蘭州：甘肅農業大學，2013.